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废铜回收铜线的冶炼

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编辑时间 : 2020-09-24

  铜线冶炼

  1.简介:铜因其良好的导电性和导热性,已成为电子和电力工业领域的首选和主要材料。苏州废铜回收为了达到要求的性能标准,几乎所有的高纯度铜都被使用。本文主要讨论了这种情况的原因,并特别注意了一些基本的冶炼原则。其目的是进一步讨论近十年来铜线领域的相关发展。

        2.导体要求:

  近年来,在解释贵金属(铜、银和金)的电子性质方面取得了很大进展。这些元素表现出很高的导电性,因为它们的导电电子对电场的运动几乎没有阻力。铜是特别优秀的导体,因为最外层的电子之间有那么多的自由空间,不会发生碰撞。而它的电阻率和这个宽阔的空间成反比。几种导电金属比铜轻,但它们携带相同数量的电流,并且它们需要更大的横截面,因此如果需要节省空间,这些金属是不可取的。(例如,在一些小型电动机中)。所以当超重成为一个问题时,人们开始使用铝。铜具有商业应用所需的最佳性能特征,因此银因其价格高而不被使用。

  3.应用:

  铜是最广泛使用的稀有金属之一,它以纯态而不是合金态存在。苏州废铜回收大约50种不同的锻造合金中的最低铜含量为99.3%,尽管它们中只有一小部分在工业中用作电导体。这些低合金中最常用的是电解韧性铜,它由这种纯度的金属组成,可以与氧在100-650ppm范围内形成合金。但是,建议不要在氢环境中使用ETP铜,因为当暴露在这些温度下时,它会受到氢脆的影响。在这种环境下,要么使用无氧铜,要么使用无氧电子铜。电源电压器件在含银铜中的应用相当有限,因为它在温度升高时强度较高,电阻较弱。

  4.铜棒和铜线的生产:

  在20世纪70年代以前,几乎所有的铜都是用分批法生产的。分批法的具体步骤是:将熔融的铜浇注凝固成一种称为“丝锭”的特殊铸块,然后在稍有限制的保护气氛中对棒进行再加热,再通过热压将铸造的树形结构在空气中分解成棒形。接下来,将其放入10%的硫酸中以去除上面的氧化物,并通过将一端与另一端对接来形成更长的线圈。如今,几乎所有的铜棒都是通过连铸连轧工艺制成的。连铸的优点是:杂质微分离小,表面氧化铜颗粒减少,与轧辊接触过程中钢含量减少,几乎避免了所有焊缝,降低了整体加工成本。氧和铜被特意制成合金,用作溶解氢和硫的净化剂,从而在熔化过程中形成H2O和SO2。如果在某种程度上控制氧的组成,就会形成小气泡,在合适的条件下,这些气泡会抵消从液体到固体转变过程中约4%的收缩。如果形成的孔隙不是很大,可以在热压过程中完全消除。大多数连铸连轧产品都配有无损检测设备,这些设备经常用于在线检测裂纹、氧化物等表面缺陷。对于一些高质量的应用,通常需要通过机械修整来去除表面的多层金属。大多数圆形和方形铜制品都是用传统的手工多晶拉延模具或天然单晶拉延模具拉延而成。铜的成型性好,铜条不需要任何中间退火工艺就可以很容易的制成细铜线。虽然有这样理想的特性,但是在磁丝行业一般的做法是在拉丝过程中将面积缩小率降低到90%左右,然后退火。除了面积缩减率,金相组织也可能发生变化,从而削弱铜线的力学性能。磁性线材通常通过所谓的“在线工艺”生产,该工艺包括“缓慢”拉拔,然后连续退火和涂覆。苏州废铜回收通过将退火之间的面积减少率降低到90%,最终铜线产品得到改善。


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       5.杂质的作用:

  化学性质是形成高电导率的最重要变量之一。这些成分中危害最大的可以降低导电率,提高退火线的机械强度,避免再结晶,有时在生产铜棒的热压过程中导致热脆性。大量的研究和调查表明,极少量的溶解物质可以一次提高铜的电阻率。许多杂质会分阶段提高半硬再结晶温度。然而,当杂质与沉淀物或氧化物而不是溶质混合时,对电导率的有害影响将被最小化。表2显示了添加到仅含200ppm氧的高纯度ETP铜中的各种单一元素的效果。一般来说,每百万分之一杂质的前半部分比同剂量的后半部分影响更大。然而,应该注意的是,自从1913年建立的铜功率标准用100%IACS电导率表示以来,商用铜的纯度已经大大提高。如今,大多数商用铜阳极的电导率超过101%IACS。

  6.氧气成分的影响:

  氧是一种合金成分,通过控制燃烧蒸汽——的金属反应来提高铸铜的坚固性。同样重要的是,氧在与大部分杂质反应的过程中起清除剂的作用,这些杂质溶于铜基体时对其性质和退火反应有很大影响。相反,当这些杂质与不溶性氧化物混合时,这些不良影响就会被抵消。从表3可以看出,ETP铜的最大电导率为200ppm。因此,ETP铜中的氧含量大约在175至450ppm之间。由于分散的杂质容易引起热裂解,通常尽可能避免低氧值。相反,超过这个最佳极限的氧值并不常见,因为它对成形性有辅助作用。实际氧含量不仅要有更好的退火工艺,还要避免可能出现的塑性问题。

  7.热机械可调变量的重要性:

  除了由金属杂质形成的氧化物之外,氧化物可以通过改变热历史从铜基体中溶解或沉淀。这些固体反应可能会影响最终的颗粒尺寸,因为氧化铜成分可以帮助在重结晶过程中形成尺寸均匀的颗粒。而二次再结晶(反常颗粒生长)通常与高温退火时氧化物溶解形成的双颗粒结构有关。颗粒粗化和孪晶主要是由于溶液温度超过500,氧浓度低于600ppm。拉拔前形成的粗颗粒在下一次低温退火后没有消除。从高温开始的冷却速率也影响高温下的机械性能,尤其是当杂质成分相当大时。快速淬火会导致固溶体中杂质成分浓度高且不均匀。另一方面,缓慢冷却可以增强杂质与氧气的相互作用,有利于杂质从固溶体中析出。退火期间通过拉拔或轧制进行的冷加工仅限于商用磁性线材。在最终冷却之前,为了获得更好的顺应性(即铜线在成形或弯曲过程中以最小的弹性保持其形状的能力),最好限制冷加工的次数。高模量和低屈服强度都是理想的性能,因为它们是最小弹性的标志。


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